JP4819666B2 - Wireless equipment - Google Patents
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Description
本発明は、無線機器に関し、特に、当該アンテナのエレメントとして縮退分離素子を備え、これを偏波に応じて切り替えるパッチアンテナを備える無線機器に関する。 The present invention relates to a non-linear device, in particular, comprise a degenerate separation element as an element of the antenna, a wireless device comprises a patch antenna switched according to the polarization the same.
近年、携帯電話は、その多機能化が進んでおり、様々な無線を使用したアプリケーションを搭載している。その一例として、GPS(Grobal Positioning System )を利用してその位置を特定する機能を備える携帯電話がある。このような携帯電話は、GPS衛星からの電波を受信するために、GPSの電波受信用の円偏波パッチアンテナ(GPS用円偏波パッチアンテナ)を備える。 In recent years, mobile phones have become more multifunctional and are equipped with various wireless applications. As an example, there is a mobile phone having a function of specifying its position using GPS (Grobal Positioning System). Such a cellular phone includes a circularly polarized patch antenna (GPS circularly polarized patch antenna) for receiving radio waves of GPS in order to receive radio waves from GPS satellites.
円偏波パッチアンテナは、左旋回円偏波(LHCP)又は右旋回円偏波(RHCP)であるかを問わずに、効率良く受信できることが望ましい。このため、例えば、立方体状の6面にパッチアンテナを設置することにより、偏波を切り替えることなく、偏波が変化する面を存在させないようにするパッチアンテナが提案されている(特許文献1参照)。また、給電パッチ上に調整用の誘電体を設けることにより、左旋回円偏波及び右旋回円偏波に簡単に対応できるようにしたパッチアンテナが提案されている(特許文献2参照)。なお、パッチ素子の形状についても種々の形状が提案されている(特許文献3参照)。
携帯電話においては、円偏波パッチアンテナは、筐体の開閉状態の一方にのみ最適化され、他方の状態については最適化されていない。即ち、携帯電話においては、その筐体の開閉状態に応じて円偏波を制御できていないので、微弱な電波を受信するにはロスが大きくなり、非効率である。 In a cellular phone, the circularly polarized patch antenna is optimized only for one of the open / closed states of the casing, and is not optimized for the other state. That is, in a mobile phone, since circular polarization cannot be controlled according to the open / closed state of the casing, loss is increased and inefficiency is required for receiving weak radio waves.
例えば、GPS衛星からの電波はRHCPであるので、折りたたみ式の携帯電話において、その開状態(液晶画面を備える可動部を開いた状態)でこの偏波を効率良く受信できるように設計したとする。この場合、アンテナから見た偏波方向は右旋回方向となる。即ち、このGPS用円偏波パッチアンテナは、RHCP受信用のアンテナである。ところが、閉状態(可動部を閉じた状態)では、アンテナの背面からGPS衛星からの電波を受信することになる。この場合、アンテナから見た偏波方向は左旋回方向になり、これは、RHCP受信用のアンテナでLHCPの電波を受信することに等しい。即ち、交差偏波の関係が成立し、アンテナ特性が劣化しているように見える。 For example, since the radio wave from the GPS satellite is RHCP, the folding mobile phone is designed to efficiently receive this polarized wave in its open state (a state in which the movable part having the liquid crystal screen is opened). . In this case, the polarization direction seen from the antenna is the right turn direction. In other words, this circularly polarized patch antenna for GPS is an antenna for receiving RHCP. However, in the closed state (the state in which the movable part is closed), radio waves from GPS satellites are received from the back of the antenna. In this case, the polarization direction seen from the antenna is the left-turning direction, which is equivalent to receiving LHCP radio waves by the RHCP receiving antenna. That is, it seems that the cross polarization relationship is established and the antenna characteristics are deteriorated.
そこで、携帯電話の筐体の開閉状態に拘らず、筐体の開閉状態と受信する偏波とを合わせられるアンテナが必要である。しかし、携帯電話のような小さい端末に実装されるパッチアンテナは小型でなければならない。例えば、特許文献1に記載された立方体状のパッチアンテナを携帯電話のような端末に実装することは非常に困難である。
Therefore, there is a need for an antenna that can match the open / close state of the housing and the received polarization regardless of the open / close state of the mobile phone housing. However, a patch antenna mounted on a small terminal such as a mobile phone must be small. For example, it is very difficult to mount the cubic patch antenna described in
本発明は、当該端末の筐体の開閉状態に拘らず、左旋回円偏波及び右旋回円偏波のいずれも良好に受信することができるパッチアンテナを備える無線機器を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a wireless device including a patch antenna that can satisfactorily receive both left-handed circularly polarized waves and right-handed circularly polarized waves regardless of the open / closed state of the casing of the terminal. And
本発明の無線機器は、開閉可能に設けられた第1及び第2筺体と、前記第1又は第2筺体のいずれかに設けられたパッチアンテナと、前記第1及び第2筐体の開閉状態を検出して前記開閉状態を示す開閉信号を形成する開閉検出部とを備える。前記パッチアンテナは、第1の偏波に対応する第1エレメントと、第2の偏波に対応して前記第1エレメントに付加される第2エレメントと、前記第2エレメントを前記第1エレメントから切断し又はこれへ接続することにより、前記パッチアンテナを前記第1又は第2の偏波に適した状態とする切替部とを備える。前記切替部は、前記第1及び第2エレメントの間を接続するスイッチ素子を含む。前記スイッチ素子は、そのカソードを前記第1エレメントに接続され、そのアノードを前記第2エレメントに接続されたダイオードを含む。前記第2エレメントは、チョークコイルを介して接地電位に接続される。前記開閉信号に基づいて、前記切替部が、前記第2エレメントの前記第1エレメントからの切断及びこれへの接続を切り替える。前記第1及び第2筐体が開状態である場合、前記開閉信号により前記ダイオードをオフとすることにより、前記第2エレメントが前記第1エレメントから切断されて、前記パッチアンテナが前記第1の偏波に適した状態とされる。前記第1及び第2筐体が閉状態である場合、前記開閉信号により前記ダイオードをオンとすることにより、前記第2エレメントが前記第1エレメントへ接続されて、前記パッチアンテナが前記第2の偏波に適した状態とされる。 Wireless device of the present invention comprises first and second housing disposed to open and close, and the patch antenna provided on either of said first or second housing, open and closed states of said first and second housing detect and and a close detection portion for forming a switching signal indicative of said open and closed states. The patch antenna includes a first element corresponding to the first polarization, a second element added to the first element corresponding to the second polarization, and the second element from the first element. by connecting cut or to this, and a switching unit for a state of the patch antenna suitable for the first or second polarization. The switching unit includes a switch element that connects between the first and second elements. The switch element includes a diode having a cathode connected to the first element and an anode connected to the second element. The second element is connected to the ground potential via a choke coil. Based on the opening / closing signal, the switching unit switches disconnection of the second element from the first element and connection to the first element. When the first and second housings are in an open state, the diode is turned off by the open / close signal, whereby the second element is disconnected from the first element, and the patch antenna is moved to the first antenna The state is suitable for polarization. When the first and second housings are closed, the second element is connected to the first element by turning on the diode by the open / close signal, and the patch antenna is connected to the second antenna. The state is suitable for polarization.
好ましくは、本発明の一実施態様において、当該無線機器が、更に、前記筐体の傾きを検出して当該傾きを示す姿勢信号を形成する姿勢検出部と、前記開閉信号と前記姿勢信号とに基づいて、前記切替部の制御信号を形成する制御部とを備える。前記制御信号に基づいて、前記切替部が、前記第2エレメントの前記第1エレメントからの切断及びこれへの接続を切り替える。 Preferably, in one embodiment of the present invention, the wireless device further includes an attitude detection unit that detects an inclination of the housing and forms an attitude signal indicating the inclination, and the opening / closing signal and the attitude signal. And a control unit for forming a control signal for the switching unit. Based on the control signal, the switching unit switches disconnection of the second element from the first element and connection to the first element.
本発明の無線機器によれば、開閉可能に設けられた第1及び第2筺体のいずれかにパッチアンテナが設けられ、第1及び第2筐体の開閉状態を示す開閉信号に基づいて、第1の偏波に対応する第1エレメントに対して、第2の偏波に対応する第2エレメントが、切断又は接続される。これにより、第1及び第2筐体が開状態である場合、開閉信号によりダイオードをオフとすることにより、第2エレメントを第1エレメントから切断して、パッチアンテナを第1の偏波に適した状態とすることができ、第1及び第2筐体が閉状態である場合、開閉信号によりダイオードをオンとすることにより、第2エレメントを第1エレメントへ接続して、パッチアンテナを第2の偏波に適した状態とすることができる。 According to the wireless device of the present invention , the patch antenna is provided in one of the first and second housings that can be opened and closed, and based on the opening and closing signal indicating the opening and closing state of the first and second housings, The second element corresponding to the second polarization is disconnected or connected to the first element corresponding to the first polarization. Thus, when the first and second housings are in the open state, the diode is turned off by the open / close signal to disconnect the second element from the first element and make the patch antenna suitable for the first polarization. When the first and second housings are in a closed state, the diode is turned on by an open / close signal to connect the second element to the first element and to connect the patch antenna to the second It is possible to obtain a state suitable for the polarized wave.
また、本発明の一実施態様によれば、筐体の傾きを示す姿勢信号と前記開閉信号とに基づいて、切替部が、第2エレメントの前記第1エレメントからの切断及びこれへの接続を切り替える。これにより、筐体の傾きと状態とに応じて、パッチアンテナを第1又は第2の偏波に適した状態とすることができる。 According to one embodiment of the present invention, the switching unit disconnects the second element from the first element and connects to the first element based on the attitude signal indicating the inclination of the housing and the opening / closing signal. Switch. Thereby, according to the inclination and state of a housing | casing, a patch antenna can be made into the state suitable for the 1st or 2nd polarized wave.
図1は、本発明のパッチアンテナを備える無線機器の一例を示す構成図である。図2及び図3は、図1の無線機器の一例である携帯電話を示す構成図である。 FIG. 1 is a configuration diagram illustrating an example of a wireless device including a patch antenna according to the present invention. 2 and 3 are configuration diagrams showing a mobile phone which is an example of the wireless device of FIG.
本発明の一実施形態による無線機器1は、図1〜図3に示すように、筐体2と、回転支持部3と、パッチアンテナ4と、キャパシタ5と、高周波信号の検出回路(RF)6と、開閉検出部7とを備える。キャパシタ5と検出回路6とで、パッチアンテナ4の給電手段を構成する。
As shown in FIGS. 1 to 3, a
パッチアンテナ4は、例えばGPS衛星からの電波Wを受信する。パッチアンテナ4で受信された電波信号は、給電線49を介して、検出回路6に供給される。給電線49は、給電手段のキャパシタ5と、パッチアンテナ4(の第1エレメント41)との間を接続する。キャパシタ5は直流成分をカットする。検出回路6は、検波回路であり、パッチアンテナ4で受信した電波を検波して、後段の信号処理回路(図示せず)に出力する。
The
無線機器1は、図2及び図3に示すように、折りたたみ式の携帯電話1からなる。即ち、携帯電話1の筺体2は、開閉可能(折りたたみ可能)に設けられ、このために、第1筐体21及び第2筺体22からなる。具体的には、筐体2は、第1筐体である固定部21と、固定部21に対して相対的に可動な第2筐体である可動部22と、これらを回転可能に連結する周知の回転支持部3とからなる。パッチアンテナ4は、筐体2の内部に収納され、第1の筐体21又は第2の筺体22のいずれかに設けられる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
なお、本実施形態のパッチアンテナ4は、携帯電話1以外にも、例えば携帯情報端末(PDA)等に適用することができる。また、本実施形態のパッチアンテナ4は、折りたたみ式の携帯電話1以外にも、筐体が1個の携帯電話や、固定部に対して可動部を平行平面内で180度回転する方式の携帯電話にも適用することができる。
Note that the
パッチアンテナ4は、図1に示すように、第1の偏波に対応する第1エレメント41と、第2の偏波に対応して第1エレメント41に付加される第2エレメント42と、切替部43とを備える。切替部43は、第2エレメント42を第1エレメント41から切断し又はこれへ接続することにより、当該パッチアンテナ4を第1又は第2の偏波に適した状態とする。
As shown in FIG. 1, the
開閉検出部7は、筐体2の開閉状態を検出して当該開閉状態を示す開閉信号を形成する。このために、開閉検出部7は、周知のように、回転支持部3の動きに連動して、携帯電話1が開状態であるか閉状態であるかを検出する。開閉検出部7による筐体2の開閉状態検出の手法は、上記のものには限定されない。たとえば携帯電話の場合、筐体を開く角度が数段階に設定されたものもあるが、いずれの状態までを開状態又は閉状態とするかは、予め定められる。開閉検出部7は、図示しないが、例えばパッチアンテナ4が形成されたプリント基板(後述する)上に設けられる。
The open / close detection unit 7 detects an open / closed state of the
開閉検出部7は、本来はパッチアンテナ4と検出回路6とを接続するために用いられる給電線49を介して、開閉信号を切替部43に印加する。開閉信号は、後述するように、直流成分のみからなる。従って、本実施形態においては、検出回路6のための高周波信号を伝播する給電線49が、直流信号の印加のために共用される。検出回路6の前段にキャパシタ5が挿入されているので、直流成分からなる開閉信号をカットして、開閉信号が検出回路6に影響を与えることを防止することができる。
The open / close detection unit 7 applies an open / close signal to the
切替部43は、開閉検出部7からの開閉信号に基づいて、第2エレメント42の第1エレメント41からの切断及びこれへの接続を切り替える。即ち、開閉信号は切替部43の制御信号であり、開閉検出部7は切替部43の制御部であるとも言える。
The switching
例えば、第2エレメント42の第1エレメント41からの切断により、パッチアンテナ4は、第1の偏波に対応する第1エレメント41により構成される。従って、パッチアンテナ4は第1の偏波の受信に適した状態となる。第2エレメント42の第1エレメント41への接続により、パッチアンテナ4は、第1エレメント41と第2の偏波に対応する第2エレメント42により構成される。従って、パッチアンテナ4は第2の偏波の受信に適した状態となる。
For example, when the
この例では、第1の偏波はRHCPである。例えば、GPS衛星からの電波WはRHCPである。図4は円偏波を説明する図面であり、図示矢印は偏波方向を示している。図4において、方向Aから到来する円偏波が、RHCPである(A方向から見て右旋回)。電波Wを受信しようとする無線機器1においては、パッチアンテナ4の表面(パッチ素子411、後述する)で方向AからのRHCPを受信するように、予め設定される。
In this example, the first polarization is RHCP. For example, the radio wave W from the GPS satellite is RHCP. FIG. 4 is a diagram for explaining circularly polarized waves, and the illustrated arrows indicate the polarization directions. In FIG. 4, the circularly polarized wave arriving from direction A is RHCP (right turn as viewed from direction A). In the
この例では、第2の偏波はLHCPである。図4において、方向Bから到来する円偏波が、LHCPである(Bから見て左旋回)。例えば、パッチアンテナ4の表面でRHCPを受信するように設定された無線機器1において、パッチアンテナ4の裏面でGPS衛星の電波Wを受信した場合は、これに相当する。このように、同じ円偏波でも、それを見る方向、言い換えれば円偏波を受信するアンテナの向きによって、偏波方向が逆転してしまう。
In this example, the second polarization is LHCP. In FIG. 4, the circularly polarized wave arriving from direction B is LHCP (left turning as viewed from B). For example, when the
固定部21は、図2に示すように、番号ボタン211が設けられた筐体である。可動部22は、図2に示すように、液晶画面223が設けられた筐体である。この例においては、パッチアンテナ4は、図2、図3(A)及び図3(B)に点線で示すように、可動部22の内部に設けられる。
As shown in FIG. 2, the fixing
図2及び図3(A)は、携帯電話1の開状態を示す。即ち、液晶画面223を備える可動部22を開いた状態を示す。例えば、ユーザは、固定部21を手で保持した状態で、可動部22を回転支持部3を中心に矢印Aの方向に回転させることにより携帯電話1を開き、通信する。この時、可動部22の内面221が上(GPS衛星の方向)を向いており、これに従って、例えばGPSの電波Wをパッチアンテナ4の表面側から受信する。可動部22の内面221は、液晶画面223を備える面である。
2 and 3A show the open state of the
このように、折りたたみ式の携帯電話1は、通話時においては開状態にある。そこで、開状態(通話中)において円偏波を効率良く受信できるように、携帯電話1が設計される。即ち、パッチアンテナ4は、筐体が開状態の場合において、その表面の方向からGPSの電波Wを受信するように設けられる。換言すれば、パッチアンテナ4は、筐体2が開状態の場合、RHCP受信用のアンテナとなるように構成される。
Thus, the foldable
図3(B)は、携帯電話1の閉状態を示す。即ち、可動部22を閉じた状態を示す。例えば、ユーザは、固定部21を手で保持した状態で、可動部22を回転支持部3を中心に図3(A)に図示する矢印Bの方向に回転させることにより携帯電話1を閉じ(折りたたみ)、机上に置く。この時、可動部22の外面222が上を向いており、これに従って、パッチアンテナ4はGPSの電波Wをその背面(裏面)側から受信する。
FIG. 3B shows a closed state of the
このように、携帯電話1の閉状態において、パッチアンテナ4は、その背面からGPS衛星からの電波Wを受信する。換言すれば、パッチアンテナ4は、筐体2が閉状態の場合、LHCP受信用のアンテナとなるように構成される。
Thus, when the
図5は、本実施形態のパッチアンテナ4の一例を示す構成図である。特に、図5(A)はパッチアンテナ4の平面構造を示し、図5(B)及び図5(C)はパッチアンテナ4の概念的な構成を示す。
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating an example of the
パッチアンテナ4は、図5(A)に示すように、第1エレメント41、第2エレメント42、切替部43、チョークコイル46、誘電体層47を備える。第1エレメント41と第2エレメント42とがアンテナ素子を構成する。第1エレメント41は、パッチ素子411と第1の縮退分離素子412とからなる。従って、第1エレメント41は、第1の縮退分離素子412を備えるアンテナ導体である。第2エレメント42は、第2の縮退分離素子42からなる。切替部43はスイッチ素子43からなる。第1エレメント41、第2エレメント42、切替部43及びチョークコイル46は誘電体層47上に形成される。
As shown in FIG. 5A, the
第1エレメント41のパッチ素子411は、後述するように、給電点45で給電線49に接続される。パッチ素子411は、スイッチ素子43を介して、第2エレメント即ち第2の縮退分離素子42に接続される。第2の縮退分離素子42は、チョークコイル46を介して、接地電位(又は基準電位)に接続される。
The
パッチアンテナ4の第1エレメント41は、円形又は正多角形の外周を所定の対向する2箇所で凹状に切り欠かれた欠落領域を有する導体層からなる。即ち、パッチ素子411は、図5(A)に示すように、ほぼ円形とされる。周知のように、パッチ素子411の円周の2箇所を点対称の位置でほぼ四角形に切り欠くことにより、2個の欠落領域412が設けられる。欠落領域412は、凹状の第1の縮退分離素子であり、例えばRHCP用の縮退分離素子である。
The
なお、パッチ素子411の形状は、円形に限らず、周知のように、正多角形(例えば、正8角形)であっても良い。この場合、正多角形の対向する2辺において、その中央部を凹状に切り欠くことにより、欠落領域412が形成される。
The shape of the
第2エレメント42は、2箇所の欠落領域412の各々に対応する位置に設けられ、欠落領域412と相似形状を有する2個の導体層からなる。即ち、パッチ素子411の円周の外側の2箇所において、欠落領域412に対向する位置に、各々、第2の縮退分離素子42が設けられる。第2の縮退分離素子42は、凸状の縮退分離素子であり、例えばLHCP用の縮退分離素子の一部を構成するものである。第2の縮退分離素子42は、欠落領域412と相似形の四角形とされる。
The
切替部43は、2個のスイッチ素子43からなる。2個のスイッチ素子43は、各々、第1エレメント41と第2エレメント42である2個の導体層との間を接続する。即ち、第2の縮退分離素子42は、スイッチ素子43を介して、パッチ素子411に接続される。図5(A)に示すように、四角形状に切り欠かれた領域412の内部に、スイッチ素子43が設けられる。スイッチ素子43は、高周波スイッチングに適した例えばPINダイオード43からなる。各々のスイッチ素子43は、円形のパッチ素子411の直径方向において、パッチ素子411と第2の縮退分離素子42とを接続する。
The switching
2個のスイッチ素子43は、各々、そのカソードを第1エレメント41のパッチ素子411に接続され、そのアノードを第2エレメント(第2の縮退分離素子)42に接続されたPINダイオード43からなる。即ち、PINダイオード43は、第1エレメント41から第2エレメント42への方向が順方向となるように、接続される。これは、後述するように、開閉検出部7からの切替部43の制御信号が、給電線49を介して、第1エレメント41の方向から切替部43に印加されるためである。PINダイオード43は、対向する2箇所の欠落領域412を結ぶ線に沿うように設けられる。
Each of the two
第2エレメント42は、PINダイオード43と接続された位置と対向する位置でチョークコイル46に接続され、これを介して、接地電位に接続される。チョークコイル46は、交流信号を遮断し、直流信号のみを導通する。従って、交流信号について第2エレメント42は接地されず、直流信号について第2エレメント42は接地される。これにより、第2エレメント42における電波の受信に影響を与えることなく、直流成分からなる開閉信号(又は、後述する制御信号)について閉回路を構成することができる。
The
PINダイオード43が導通し、第1エレメント41と第2エレメント42とが接続された状態では、第2エレメント42が設けられた部分ではパッチアンテナ4の見かけ上の径は、第2エレメント42が突出している分だけ長くなる。
In a state where the
なお、この例において、給電点45は、図5(B)及び図5(C)に示すように、円形のパッチ素子411の中心を通り互いに直交する2本の点線で当該円を4等分した場合における右下の領域に設けられる。実際には、給電点45の位置に応じて、縮退分離素子と偏波の受信状態との関係が異なる。即ち、いずれの縮退分離素子を付加した場合にいずれの偏波を受信する状態となるかが異なる。しかし、給電点45の位置は固定であるので、この関係は予め定めることができる。
In this example, as shown in FIGS. 5B and 5C, the
また、スイッチ素子43は、ダイオードに限られない。スイッチ素子43として、例えばMOSFET等のトランジスタのようなスイッチ素子を用いるようにしても良い。この場合、受信する電波(例えばGPS衛星からの電波)の周波数に応じて、高周波応答特性に優れたMOSFETを使用する必要がある。
The
図6は、本発明の一実施形態によるパッチアンテナ4の一例を示す構成図である。特に、図6(A)は図5(A)に示す切断線V−Vに沿うパッチアンテナ4の断面構造を示し、図6(B)はスイッチ素子43の近傍におけるパッチアンテナ4の断面構造を示す。
FIG. 6 is a configuration diagram illustrating an example of the
パッチアンテナ4は、図6(A)に示すように、誘電体層47と、誘電体層47の表面に形成された導体層からなるパッチ素子411と、誘電体層47の裏面に形成された導体層からなる接地導体48とを備える。パッチ素子411は給電線49と接続される。給電線49は、誘電体層47に形成された接続孔410を介して、アンテナ導体411に給電点45で接続される。接地導体48は、図示しないが、接地電位に接続される。
As shown in FIG. 6A, the
誘電体層47は、例えばプリント配線基板からなる。プリント配線基板上には、検出回路6、開閉検出部7等の他の種々の回路が形成される。スイッチ素子(PINダイオード)43は、図6(B)に示すように、パッチ素子411の四角形状に切り欠かれた領域412に設けられる。スイッチ素子43は、実際には、配線44を介して、パッチ素子411と第2の縮退分離素子42との間を接続する。
The
次に、本実施形態のパッチアンテナ4と、携帯電話1の筐体2の開閉状態との関係について説明する。
Next, the relationship between the
第1に、携帯電話1(の筐体2)が開状態である場合について説明する。携帯電話1が開状態の場合、第1の筐体21と第2の筐体22とは図3(A)に示すように、開いた状態となる。これに応じて、開閉検出部7は第1の筐体21と第2の筐体22の開閉状態を検出し、その結果に応じて開閉信号としてロウレベル信号(例えば0V)を形成して、出力する。開閉信号のロウレベルにより、PINダイオード43がオフとされる。この結果、第2エレメント42が第1エレメント41から切断されて、パッチアンテナ4が第1の偏波(RHCP)に適した状態とされる。
First, a case where the mobile phone 1 (the
即ち、開閉信号のロウレベルにより、PINダイオード43が順バイアスされない(逆バイアスされる)ので、オフとされる。従って、第2エレメント42が第1エレメント41から切断される。これにより、パッチアンテナ4は、第2の縮退分離素子42が切断された状態となる。従って、パッチアンテナ4は、第1の偏波に対応する第1エレメント41により、即ち、第1の縮退分離素子412が付加されたパッチ素子411により構成される。
That is, the
以上により、概念的には、パッチ素子411は、図5(B)に示すような構成となる。この結果、パッチアンテナ4は、RHCP受信用のアンテナとなるように構成される。
As described above, conceptually, the
第2に、携帯電話1(の筐体2)が閉状態である場合について説明する。携帯電話1が閉状態の場合、第1の筐体21と第2の筐体22とは、図3(B)に示すように、閉じた状態となる。これに応じて、開閉検出部7は、開閉信号としてハイレベル信号(例えば5V)を形成して、出力する。開閉信号のハイレベルにより、PINダイオード43がオンとされる。この結果、第2エレメント42が第1エレメント41へ接続されて、パッチアンテナ4が第2の偏波(LHCP)に適した状態とされる。
Second, the case where the mobile phone 1 (the
即ち、開閉信号のハイレベルにより、PINダイオード43が順バイアスされるので、オンとされる。従って、第2エレメント42が第1エレメント41へ接続される(短絡される)。これにより、パッチアンテナ4は、第2の縮退分離素子42が接続された状態となる。従って、パッチアンテナ4が第2の偏波に適した状態とされる。この結果、パッチアンテナ4は、第1エレメント41と第2の偏波に対応する第2エレメント42により、即ち、パッチ素子411と第2の縮退分離素子42とにより構成される。
That is, the
この場合、パッチアンテナ4は、図5(C)に示すように、その径の一部が増加した状態となる。偏波の受信においては、円形のパッチ素子411の径が重要であるので、第2の縮退分離素子42(42’)を付加した場合、パッチアンテナ4は、LHCP受信用のアンテナとなる。
In this case, the
以上により、概念的には、パッチ素子411は、図5(C)に示すような、第2の縮退分離素子42’を備える構成となる。この結果、パッチアンテナ4は、LHCP受信用のアンテナとなるように構成される。
As described above, conceptually, the
以上により、筐体2が開状態では第1の(凹形状の)縮退分離素子(欠落領域)412がパッチ素子411に付加され、閉状態では第2の(凸形状の)縮退分離素子42がパッチ素子411に付加される。これにより、パッチ素子411は、見かけ上、筐体2が開状態では凹形状の縮退分離素子を備えるアンテナ(アンテナ導体)に見え、筺体2が閉状態では凸形状の縮退分離素子を備えるアンテナにみえる。
As described above, the first (concave) degenerate separation element (missing region) 412 is added to the
従って、筐体2の開閉状態に関わらず、交差偏波の関係が成立することを防止することができる。即ち、円偏波パッチアンテナ4を衛星からの電波の偏波に合わせることができる。換言すれば、筐体の開閉状態に合わせてパッチアンテナ4の偏波を切り替えることができる。これにより、アンテナ特性が劣化しているように見えることを防止することができ、最適な状態で計測することができる。また、パッチアンテナ4自体の容積が小さく利得が低くても、GPS衛星の電波W等を効率良く受信することができ、筐体2を小型化することができる。
Therefore, it is possible to prevent the cross polarization relationship from being established regardless of the open / closed state of the
以上の説明は、図3(A)に示すように、パッチアンテナ4が可動部22にその表面(パッチ素子411の形成された面)が内面221(筺体リア方向)を向くように設けられた場合についてのものである。本発明はこの逆の場合にも適用できる。即ち、パッチアンテナ4が可動部22にその表面が外面222(筺体フロント方向)を向くように設けられた場合についても適用できる。具体的には、筺体リア方向の場合には、筐体2が開状態及び閉状態の場合、各々、スイッチ素子43をオン及びオフとするので、筺体フロント方向の場合には、この逆の論理とされる。即ち、筐体2が開状態及び閉状態の場合、各々、スイッチ素子43をオフ及びオンとする。更に、本発明は、パッチアンテナ4が固定部21にその表面が内面又は外面を向くように設けられた場合においても、適用することができる。以上は、以下の図7〜図9の例においても同じである。
In the above description, as shown in FIG. 3A, the
図7〜図9は本発明の第2の実施の態様を示す。図7は、本発明のパッチアンテナ4を備える無線機器1の他の一例を示す構成図である。図8は、図7の無線機器1の一例である携帯電話を示す構成図である。図9は、図7の無線機器1の一例である携帯電話の説明図である。この例は、図1〜図6に示す例において、更に、姿勢検出部10(及びA/D9)と、制御部8とを備える例である。即ち、パッチアンテナ4の状態を、携帯電話1の開閉状態だけでなく、携帯電話1その時点における状態(傾き)に対応させる例である。
7 to 9 show a second embodiment of the present invention. FIG. 7 is a configuration diagram illustrating another example of the
姿勢検出部10は、周知の3次元の傾きセンサ又は加速度センサからなり、筐体2の傾きを検出して当該傾きを示す姿勢信号(アナログ信号)を形成し、アナログデジタル変換回路(A/D)9に入力する。これにより、姿勢信号は、デジタル信号に変換されて、制御部8に入力される。制御部8には、開閉検出部7から前述の開閉信号が入力される。制御部8は、開閉信号と姿勢信号とに基づいて、切替部43の制御信号を形成する。切替部43は、制御信号に基づいて、第2エレメント42の第1エレメント41からの切断及びこれへの接続を切り替える。
The
姿勢検出部10は、図8に示すように、その傾きが、第1及び第2の偏波に対して、パッチアンテナ4の傾きと同一となるように設けられる。例えば、姿勢検出部10は、可動部22の内部において、パッチアンテナ4が設けられたプリント基板(図示せず)上に設けられる。
As shown in FIG. 8, the
姿勢検出部10は、図8に示すように、相互に直交するX軸(ロール)、Y軸(ピッチ)及びZ軸(ヨー)の3軸の方向におけるパッチアンテナ4(又は、パッチアンテナ4が設けられた第2の筐体22)の傾きを検出して、X軸、Y軸及びZ軸の傾きを示す3個の姿勢信号を形成する。図8に示す場合においては、X軸は第1及び第2の偏波の受信に無関係であり、Y軸及びZ軸が偏波の受信において支配的である。なお、これは、X軸等の割り当てに応じて、適宜変更される。
As shown in FIG. 8, the
そこで、制御部8は、Y軸の姿勢信号とZ軸の姿勢信号との組合せに応じて、制御信号の基礎となる中間信号を形成する。このために、制御部8は、図9(A)に示すように、Y軸の姿勢信号とZ軸の姿勢信号との組合せに応じて、パッチアンテナ4を第1及び第2の偏波のいずれに適した状態とすべきかを予め定めるテーブル81を備える。なお、制御部8が後述するテーブル82を備えるようにしても良い。
Therefore, the control unit 8 forms an intermediate signal that is the basis of the control signal in accordance with the combination of the Y-axis attitude signal and the Z-axis attitude signal. For this purpose, as shown in FIG. 9A, the control unit 8 causes the
図8に示す場合において、Y軸について360度回転する間に円偏波の受信状態は2回変化する。従って、Y軸の姿勢信号は傾きの角度を180度ずつの2グループに分割される。また、図8に示す場合において、Z軸について360度回転する間に円偏波の受信状態は4回変化する。従って、Z軸の姿勢信号は傾きの角度を90度ずつ4グループに分割される。なお、これは、Y軸等の割り当てに応じて、適宜変更される。また、この時、Y軸の姿勢信号は1〜180度ではなく、0〜179度がグループを構成するようにされる。Z軸の姿勢信号についても同様である。 In the case shown in FIG. 8, the circularly polarized wave reception state changes twice while rotating 360 degrees about the Y axis. Accordingly, the Y-axis attitude signal is divided into two groups each having an inclination angle of 180 degrees. In the case shown in FIG. 8, the circularly polarized wave reception state changes four times while rotating 360 degrees about the Z axis. Therefore, the Z-axis attitude signal is divided into four groups with 90 degrees of inclination angle. This is appropriately changed according to the assignment of the Y axis and the like. At this time, the Y-axis attitude signal is not 1 to 180 degrees, but 0 to 179 degrees constitutes a group. The same applies to the Z-axis attitude signal.
制御部8は、Y軸の姿勢信号とZ軸の姿勢信号との組合せに応じて、当該テーブル81を参照し、このテーブル81に基づいて、制御信号の基礎となる中間信号を形成する。例えば、Y軸の姿勢信号が0〜179度の範囲であり、Z軸の姿勢信号が0〜89度の範囲である場合、当該中間信号は、テーブル81に従って「F」とされる。これは、前述の筺体フロント方向の場合と同じであることを示す。例えば、Y軸の姿勢信号が0〜179度の範囲であり、Z軸の姿勢信号が90〜179度の範囲である場合、当該中間信号は、テーブル81に従って「R」とされる。これは、前述の筺体リア方向の場合と同じであることを示す。 The control unit 8 refers to the table 81 according to the combination of the Y-axis attitude signal and the Z-axis attitude signal, and forms an intermediate signal that is the basis of the control signal based on the table 81. For example, when the Y-axis attitude signal is in the range of 0 to 179 degrees and the Z-axis attitude signal is in the range of 0 to 89 degrees, the intermediate signal is set to “F” according to the table 81. This indicates that it is the same as the case of the above-mentioned case front direction. For example, when the Y-axis attitude signal is in the range of 0 to 179 degrees and the Z-axis attitude signal is in the range of 90 to 179 degrees, the intermediate signal is set to “R” according to the table 81. This indicates that it is the same as that in the case of the rear side of the casing.
次に、制御部8は、中間信号と開閉信号とに基づいて、制御信号を形成する。このために、制御部8は、中間信号を論理変換する。図9(B)は論理変換された中間信号の一例を示す。図9(C)は開閉信号の一例を示す。 Next, the control unit 8 forms a control signal based on the intermediate signal and the open / close signal. For this purpose, the control unit 8 logically converts the intermediate signal. FIG. 9B shows an example of the intermediate signal subjected to logical conversion. FIG. 9C shows an example of an open / close signal.
中間信号が「F」である場合、制御部8は、図9(B)に示すように、中間信号「F」をハイレベル信号(H)に変換する。これにより、筐体2が開状態及び閉状態の場合、各々、スイッチ素子43をオン及びオフとする制御信号を形成することができる。従って、前述の筺体フロント方向の場合と同様に、パッチアンテナ4を制御することができる。
When the intermediate signal is “F”, the control unit 8 converts the intermediate signal “F” into a high level signal (H) as shown in FIG. 9B. Thereby, when the housing | casing 2 is an open state and a closed state, the control signal which turns on and off the
また、中間信号が「R」である場合、制御部8は、図9(B)に示すように、中間信号「R」をロウレベル信号(L)に変換する。これにより、筐体2が開状態及び閉状態の場合、各々、スイッチ素子43をオフ及びオンとする制御信号を形成することができる。従って、前述の筺体リア方向の場合と同様に、パッチアンテナ4を制御することができる。これにより、携帯電話1の姿勢に応じて、より正確にパッチアンテナ4を円偏波の受信状態を制御することができる。
When the intermediate signal is “R”, the control unit 8 converts the intermediate signal “R” into a low level signal (L) as shown in FIG. 9B. Thereby, when the housing | casing 2 is an open state and a closed state, the control signal which turns off and turns on the
以上から判るように、本発明の実施形態の特徴が以下のように把握される。 As can be seen from the above, the features of the embodiment of the present invention are grasped as follows.
(付記1) 第1の偏波に対応する第1エレメントと、
第2の偏波に対応して前記第1エレメントに付加される第2エレメントと、
前記第2エレメントを前記第1エレメントから切断し又はこれへ接続することにより、当該パッチアンテナを前記第1又は第2の偏波に適した状態とする切替部とを備える
ことを特徴とするパッチアンテナ。
(Supplementary note 1) a first element corresponding to the first polarization;
A second element added to the first element corresponding to a second polarization;
A patch comprising: a switching unit that cuts or connects the second element to or from the first element so that the patch antenna is in a state suitable for the first or second polarization. antenna.
(付記2) 前記第1エレメントが、円形又は正多角形の外周を所定の対向する2箇所で凹状に切り欠かれた欠落領域を有する導体層からなり、
前記第2エレメントが、2箇所の前記欠落領域の各々に対応する位置に設けられる2個の導体層からなり、
前記切替部が、2個のスイッチ素子からなり、その各々が、前記第1エレメントと前記第2エレメントとの間を接続し、前記欠落領域の内部に設けられる
ことを特徴とする付記1記載のパッチアンテナ。
(Supplementary note 2) The first element is composed of a conductor layer having a missing region in which a circular or regular polygonal outer periphery is cut into a concave shape at two predetermined opposing positions,
The second element comprises two conductor layers provided at positions corresponding to each of the two missing regions,
The switching unit includes two switch elements, each of which connects between the first element and the second element and is provided inside the missing region. Patch antenna.
(付記3) 前記2個のスイッチ素子が、各々、そのカソードを前記第1エレメントに接続され、そのアノードを前記第2エレメントに接続されたダイオードからなる
ことを特徴とする付記2記載のパッチアンテナ。
(Supplementary note 3) The patch antenna according to
(付記4) 前記第2エレメントが、チョークコイルに接続され、当該チョークコイルを介して、接地電位に接続される
ことを特徴とする付記3記載のパッチアンテナ。
(Supplementary note 4) The patch antenna according to supplementary note 3, wherein the second element is connected to a choke coil, and is connected to a ground potential via the choke coil.
(付記5) パッチアンテナと、
前記パッチアンテナが収納された筐体と、
前記筐体の開閉状態を検出して当該開閉状態を示す開閉信号を形成する開閉検出部とを備え、
前記パッチアンテナが、
第1の偏波に対応する第1エレメントと、
第2の偏波に対応して前記第1エレメントに付加される第2エレメントと、
前記第2エレメントを前記第1エレメントから切断し又はこれへ接続することにより、当該パッチアンテナを前記第1又は第2の偏波に適した状態とする切替部とを備え、
前記開閉信号に基づいて、前記切替部が、前記第2エレメントの前記第1エレメントからの切断及びこれへの接続を切り替える
ことを特徴とする無線機器。
(Appendix 5) Patch antenna,
A housing containing the patch antenna;
An open / close detection unit that detects an open / closed state of the housing and forms an open / close signal indicating the open / closed state;
The patch antenna is
A first element corresponding to the first polarization;
A second element added to the first element corresponding to a second polarization;
A switching unit that disconnects the second element from the first element or connects it to the first element to make the patch antenna suitable for the first or second polarization;
The wireless device, wherein the switching unit switches disconnection of the second element from the first element and connection to the second element based on the opening / closing signal.
(付記6) 当該無線機器は携帯電話からなり、前記携帯電話は開閉可能に設けられた第1及び第2筺体を備え、前記パッチアンテナが前記第1又は第2筺体のいずれかに設けられる
ことを特徴とする付記5記載の無線機器。
(Additional remark 6) The said radio | wireless apparatus consists of a mobile phone, The said mobile phone is provided with the 1st and 2nd housing | casing provided so that opening and closing was possible, and the said patch antenna is provided in either the said 1st or 2nd housing. The wireless device according to
(付記7) 前記切替部が、前記第1及び第2エレメントの間を接続するスイッチ素子からなる
ことを特徴とする付記6記載の無線機器。
(Additional remark 7) The said switching part consists of a switch element which connects between the said 1st and 2nd element. The radio | wireless apparatus of Additional remark 6 characterized by the above-mentioned.
(付記8) 前記スイッチ素子が、そのカソードを前記第1エレメントに接続され、そのアノードを前記第2エレメントに接続されたダイオードからなり、
前記第2エレメントが、チョークコイルを介して接地電位に接続される
ことを特徴とする付記7記載の無線機器。
(Supplementary Note 8) The switch element includes a diode having a cathode connected to the first element and an anode connected to the second element.
The wireless device according to appendix 7, wherein the second element is connected to a ground potential via a choke coil.
(付記9) 前記パッチアンテナが、更に、
前記パッチアンテナの給電手段と、
前記給電手段と前記第1エレメントとの間を接続する給電線とを備え、
前記開閉検出部が、前記給電線を介して、直流成分からなる前記開閉信号を前記ダイオードに印加する
ことを特徴とする付記8記載の無線機器。
(Supplementary Note 9) The patch antenna further includes:
Power supply means for the patch antenna;
A power supply line connecting the power supply means and the first element;
The wireless device according to appendix 8, wherein the open / close detection unit applies the open / close signal composed of a direct current component to the diode via the feeder line.
(付記10) 前記携帯電話が開状態である場合、前記開閉信号により前記ダイオードをオフとすることにより、前記第2エレメントが前記第1エレメントから切断されて、前記パッチアンテナが前記第1の偏波に適した状態とされ、
前記携帯電話が閉状態である場合、前記開閉信号により前記ダイオードをオンとすることにより、前記第2エレメントが前記第1エレメントへ接続されて、前記パッチアンテナが前記第2の偏波に適した状態とされる
ことを特徴とする付記9記載の無線機器。
(Supplementary Note 10) When the mobile phone is in an open state, the diode is turned off by the open / close signal, whereby the second element is disconnected from the first element, and the patch antenna is moved to the first bias. It is in a state suitable for waves,
When the mobile phone is in a closed state, the diode is turned on by the open / close signal, whereby the second element is connected to the first element, and the patch antenna is suitable for the second polarization. The wireless device according to appendix 9, wherein the wireless device is in a state.
(付記11) 当該無線機器が、更に、
前記筐体の傾きを検出して当該傾きを示す姿勢信号を形成する姿勢検出部と、
前記開閉信号と前記姿勢信号とに基づいて、前記切替部の制御信号を形成する制御部とを備え、
前記制御信号に基づいて、前記切替部が、前記第2エレメントの前記第1エレメントからの切断及びこれへの接続を切り替える
ことを特徴とした付記5記載の無線機器。
(Supplementary note 11)
An attitude detection unit that detects an inclination of the housing and forms an attitude signal indicating the inclination;
A control unit that forms a control signal for the switching unit based on the opening / closing signal and the attitude signal;
The wireless device according to
(付記12) 前記姿勢検出部の傾きが、前記第1及び第2の偏波に対して、前記パッチアンテナの傾きと同一となるように設けられる
ことを特徴とする付記11記載の無線機器。
(Supplementary note 12) The wireless device according to supplementary note 11, wherein the inclination of the posture detection unit is provided to be the same as the inclination of the patch antenna with respect to the first and second polarizations.
(付記13) 前記姿勢検出部が、相互に直交するX軸、Y軸及びZ軸の3軸の方向における前記パッチアンテナの傾きを検出してX軸、Y軸及びZ軸の傾きを示す姿勢信号を形成し、
前記制御部が、前記X軸を前記第1及び第2の偏波の受信に無関係とした場合において、前記Y軸の姿勢信号とZ軸の姿勢信号との組合せに応じて、前記制御信号の基礎となる中間信号を形成し、前記中間信号と前記開閉信号とに基づいて前記制御信号を形成する
ことを特徴とする付記12記載の無線機器。
(Additional remark 13) The attitude | position which the said attitude | position detection part detects the inclination of the said patch antenna in the direction of 3 axes | shafts which are mutually orthogonal X-axis, Y-axis, and Z-axis, and shows the inclination of X-axis, Y-axis, and Z-axis Form a signal,
When the control unit makes the X-axis irrelevant to the reception of the first and second polarizations, the control signal of the control signal depends on a combination of the Y-axis attitude signal and the Z-axis attitude signal. 13. The wireless device according to
(付記14) 前記姿勢検出部が、前記Y軸の姿勢信号とZ軸の姿勢信号との組合せに応じて、前記パッチアンテナを前記第1及び第2の偏波のいずれに適した状態とすべきかを予め定めるテーブルを備え、前記テーブルに基づいて前記制御信号の基礎となる中間信号を形成する
ことを特徴とする付記13記載の無線機器。
(Additional remark 14) The said attitude | position detection part should make the said patch antenna into the state suitable for any of the said 1st and 2nd polarization according to the combination of the attitude signal of the said Y-axis, and the attitude signal of the Z-axis. 14. The wireless device according to appendix 13, wherein a table for pre-determining cracks is provided, and an intermediate signal serving as a basis for the control signal is formed based on the table.
(付記15) 前記Y軸及びZ軸の姿勢信号のいずれか一方は傾きの角度を180度ずつの2グループに分割され、他方は傾きの角度を90度ずつ4グループに分割される
ことを特徴とする付記14記載の無線機器。
(Supplementary Note 15) One of the Y-axis and Z-axis attitude signals is divided into two groups each having an inclination angle of 180 degrees, and the other is divided into four groups each having an inclination angle of 90 degrees. The wireless device according to appendix 14.
(付記16) 第1の筐体部と、
前記第1の筐体部に対して開閉可能な第2の筐体部と、
第1の偏波に対応する第1のアンテナエレメントと、
第2の偏波に対応する第2のアンテナエレメントと、
前記第1のアンテナエレメントおよび前記第2のアンテナエレメントに接続され、前記アンテナエレメントから受信した信号の処理を行う信号処理部と、
前記第1の筐体部と前記第2の筐体部との開閉状態を検出する検出部と、
前記検出部による検出結果に基づいて、前記第2のアンテナエレメントと前記信号処理部との接続を切り替える切替部とを備えた
ことを特徴とする電子機器。
(Supplementary Note 16) a first housing part;
A second housing part that can be opened and closed with respect to the first housing part;
A first antenna element corresponding to the first polarization;
A second antenna element corresponding to the second polarization;
A signal processing unit connected to the first antenna element and the second antenna element for processing a signal received from the antenna element;
A detection unit for detecting an open / closed state of the first casing unit and the second casing unit;
An electronic apparatus comprising: a switching unit that switches connection between the second antenna element and the signal processing unit based on a detection result by the detection unit.
(付記17) 前記切替部は、前記第2のアンテナエレメントと前記第1のアンテナエレメントとを接続するスイッチ素子により構成され、前記検出部による検出結果に応じてその導通・非導通が切り替えられる
ことを特徴とする付記16記載の電子機器。
(Additional remark 17) The said switching part is comprised by the switch element which connects the said 2nd antenna element and the said 1st antenna element, and the conduction | electrical_connection and non-conduction are switched according to the detection result by the said detection part. Item 18. The electronic device according to supplementary note 16, wherein
(付記18) 所定の平面形状を有し、その外周に、径方向に沿って切込みが形成された第1のエレメントと、
第2のエレメントと、
前記第1のエレメントに接続された給電線と、
前記給電線を介して前記第1のエレメントに直流信号を印加する信号供給部と、
前記第1のエレメントと前記第2のエレメントの一端とを接続し、前記直流信号の印加によって導通するスイッチ素子と、
前記第2のエレメントの他端に接続され且つ接地される、直流信号成分を通過させる回路素子とを備えた
ことを特徴とするアンテナ。
(Supplementary Note 18) A first element having a predetermined planar shape and having an outer periphery formed with a cut along a radial direction;
A second element;
A feed line connected to the first element;
A signal supply unit for applying a direct current signal to the first element via the feeder line;
A switching element that connects one end of the first element and the second element and is rendered conductive by application of the DC signal;
An antenna comprising: a circuit element that is connected to the other end of the second element and is grounded and that allows a DC signal component to pass therethrough.
(付記19) 前記スイッチ素子はダイオードである
ことを特徴とする付記18記載のアンテナ。
(Supplementary note 19) The antenna according to supplementary note 18, wherein the switch element is a diode.
(付記20) 前記スイッチ素子はトランジスタである
ことを特徴とする付記18記載のアンテナ。
(Supplementary note 20) The antenna according to supplementary note 18, wherein the switch element is a transistor.
(付記21) 所定の径を有する第1の導体と、
前記第1の導体に電気的に接続された場合に、前記第1の導体の実効的な径を増分させるように配置された第2の導体と、
前記アンテナが搭載された装置の状態を検出し、検出された状態に応じて検出信号を出力する検出手段と、
前記第1の導体と前記第2の導体との間に接続され、前記検出信号に応じて導通・非導通が切り替えられるスイッチ素子と備えた
ことを特徴とするアンテナ。
(Supplementary note 21) a first conductor having a predetermined diameter;
A second conductor arranged to increment an effective diameter of the first conductor when electrically connected to the first conductor;
Detecting means for detecting a state of the device on which the antenna is mounted, and outputting a detection signal according to the detected state;
An antenna comprising: a switch element connected between the first conductor and the second conductor, wherein the switch element is switched between conduction and non-conduction according to the detection signal.
(付記22) アンテナを有する電子機器において、
筐体と、
前記筐体に設けられたアンテナと、
前記電子機器の状態を検出する検出部とを有し、
前記アンテナは、
第1の導体部と、
前記第2の導体部と、
前記第1の導体部と前記第2の導体部とを接続し、導通状態と非導通状態とが切り替えられる切替部とを有し、
前記検出部による検出の結果、前記電子機器が第1の偏波を受信するに適している状態にある場合は前記切替部を非導通状態とし、前記電子機器が第2の偏波を受信するに適している状態にある場合には前記切替部を導通状態とする
ことを特徴とする電子機器。
(Supplementary Note 22) In an electronic device having an antenna,
A housing,
An antenna provided in the housing;
A detection unit for detecting the state of the electronic device,
The antenna is
A first conductor portion;
The second conductor portion;
The first conductor portion and the second conductor portion are connected to each other, and a switching portion that can be switched between a conductive state and a non-conductive state,
As a result of detection by the detection unit, when the electronic device is in a state suitable for receiving the first polarized wave, the switching unit is turned off, and the electronic device receives the second polarized wave. When the electronic device is in a state suitable for the electronic device, the switching unit is turned on.
以上、説明したように、本発明によれば、必要に応じて、当該パッチアンテナを、第1の偏波に適した状態、又は、第2の偏波に適した状態とすることができる。これにより、携帯電話のような無線機器において、その筐体の開閉状態に応じて円偏波の受信に最適となるようにパッチアンテナを制御して微弱な電波を少ないロスで確実に受信することができ、また、携帯電話のような小さい無線機器に実装することができるパッチアンテナを得ることができる。従って、無線機器のサイズを大型化することなく、GPS衛星の電波を受信する機能を搭載することができ、GPSの適用範囲を拡大することができる。 As described above, according to the present invention, the patch antenna can be brought into a state suitable for the first polarization or a state suitable for the second polarization as necessary. As a result, a wireless device such as a mobile phone can reliably receive weak radio waves with little loss by controlling the patch antenna so as to be optimal for receiving circularly polarized waves according to the open / closed state of the casing. In addition, a patch antenna that can be mounted on a small wireless device such as a mobile phone can be obtained. Therefore, a function for receiving radio waves from a GPS satellite can be installed without increasing the size of the wireless device, and the applicable range of GPS can be expanded.
1 無線機器
2、21、22 筐体
3 回転支持部
4 パッチアンテナ
5 キャパシタ
6 検出回路(RF)
7 開閉検出部
41 第1エレメント
42 第2エレメント
43 切替部(PINダイオード)
46 チョークコイル
47 誘電体層
48 接地導体
49 給電線
DESCRIPTION OF
7 Open /
46
Claims (3)
前記第1又は第2筺体のいずれかに設けられたパッチアンテナと、
前記第1及び第2筐体の開閉状態を検出して前記開閉状態を示す開閉信号を形成する開閉検出部とを備え、
前記パッチアンテナが、
第1の偏波に対応する第1エレメントと、
第2の偏波に対応して前記第1エレメントに付加される第2エレメントと、
前記第2エレメントを前記第1エレメントから切断し又はこれへ接続することにより、前記パッチアンテナを前記第1又は第2の偏波に適した状態とする切替部とを備え、
前記切替部が、前記第1及び第2エレメントの間を接続するスイッチ素子を含み、
前記スイッチ素子が、そのカソードを前記第1エレメントに接続され、そのアノードを前記第2エレメントに接続されたダイオードを含み、
前記第2エレメントが、チョークコイルを介して接地電位に接続され、
前記開閉信号に基づいて、前記切替部が、前記第2エレメントの前記第1エレメントからの切断及びこれへの接続を切り替え、
前記第1及び第2筐体が開状態である場合、前記開閉信号により前記ダイオードをオフとすることにより、前記第2エレメントが前記第1エレメントから切断されて、前記パッチアンテナが前記第1の偏波に適した状態とされ、
前記第1及び第2筐体が閉状態である場合、前記開閉信号により前記ダイオードをオンとすることにより、前記第2エレメントが前記第1エレメントへ接続されて、前記パッチアンテナが前記第2の偏波に適した状態とされる
ことを特徴とする無線機器。 First and second housings that are openable and closable;
A patch antenna provided on either the first or second housing ;
By detecting the open or closed state of said first and second housing and a close detection portion for forming a switching signal indicative of said open and closed states,
The patch antenna is
A first element corresponding to the first polarization;
A second element added to the first element corresponding to a second polarization;
By connecting the second element cut or to which the said first element, and a switching unit for a state of the patch antenna suitable for the first or second polarization,
The switching unit includes a switch element that connects between the first and second elements,
The switch element includes a diode having a cathode connected to the first element and an anode connected to the second element;
The second element is connected to a ground potential via a choke coil;
Based on the opening / closing signal, the switching unit switches disconnection of the second element from the first element and connection to the first element ,
When the first and second housings are in an open state, the diode is turned off by the open / close signal, whereby the second element is disconnected from the first element, and the patch antenna is moved to the first antenna It is in a state suitable for polarization,
When the first and second housings are closed, the second element is connected to the first element by turning on the diode by the open / close signal, and the patch antenna is connected to the second antenna. A wireless device characterized by being suitable for polarization .
ことを特徴とする請求項1記載の無線機器。 The wireless device wireless device of claim 1, wherein the ing from the mobile phone.
前記筐体の傾きを検出して前記傾きを示す姿勢信号を形成する姿勢検出部と、
前記開閉信号と前記姿勢信号とに基づいて、前記切替部の制御信号を形成する制御部とを備え、
前記制御信号に基づいて、前記切替部が、前記第2エレメントの前記第1エレメントからの切断及びこれへの接続を切り替える
ことを特徴とした請求項1記載の無線機器。 The wireless device further includes:
A posture detecting section that forms an attitude signal indicative of the tilt by detecting the inclination of the housing,
A control unit that forms a control signal for the switching unit based on the opening / closing signal and the attitude signal;
Based on the control signal, the switching unit, wireless device of cutting and claim 1 wherein characterized in that switching the connection to this from the first element of the second element.
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